Servomotori e Arduino: come usarli con la scheda a micro-controllore

I servomotori sono utili per tanti progetti e se ti stai chiedendo come usarli con Arduino, la scheda a micro-controllore più famosa al mondo, sei nel posto giusto! In questo articolo scopriremo assieme come sia possibile usare i servomotori con Arduino: sia a livello circuitale, sia a livello di codice!

I servomotori sono la parte essenziale di ogni articolazione robotica e sono utilissimi per eseguire rotazioni con un numero ben preciso di gradi. In un altro articolo, di cui ti lascio il link qui, ho parlato del loro funzionamento e di come sono composti, se volessi approfondire.

Ma prima di cominciare, permettimi di presentarmi: sono Lorenzo Neri: chief education officer di Elettronica Open Source, mi occupo di realizzare contenuti educativi per aiutare persone come te a comprendere meglio questo mondo!

I servomotori, per usarli con Arduino, hanno bisogno di due cose molto semplici: un segnale PWM e la libreria giusta.

Servomotori e Arduino: come usarli da un punto di vista elettrico

Nel 99% dei casi, i servomotori offerti dal mercato dell'elettronica, oltre all'involucro da cui spunta l'albero che imprime la rotazione, offrono tre cavetti:

I tre pin di un servomotore

A che cosa servono? I tre cavetti che vediamo anche nell'esempio, sono rispettivamente la massa, l'alimentazione e il segnale PWM che permette di imprimere la rotazione al servomotore: nel nostro caso il nero è massa, il rosso è l'alimentazione e quello arancione è dedito al segnale PWM stesso. I colori possono variare da produttore a produttore, ma offrono tutti i datasheet corredati dei dettagli necessari ad identificare il ruolo di ogni cavetto!

Il passo successivo è capire come collegarli ad Arduino.

Massa e alimentazione del servomotore, è sufficiente collegare rispettivamente a "GND" e "3,3V" di Arduino: la maggior parte dei servomotori, a meno che non indicato diversamente sul datasheet, può essere tranquillamente alimentato con i 3,3V offerti da Arduino stesso. Discorso diverso per il segnale PWM che serve per ruotare il servomotore. Tutte le schede Arduino condividono una peculiarità proprio per renderti le cose facili e intuibili a colpo d'occhio. Per generare un segnale PWM, hai bisogno di un pin di Arduino che sia in grado di farlo.

Quali pin vanno bene allora? 

Guarda con attenzione le parti che ho evidenziato in verde:

I pin in grado di generare un segnale PWM sono quelli contrassegnati dalla piccola onda

E guarda con ancora più attenzione la scheda Arduino che hai sotto mano con te. Tutti i pin in grado di generare un segnale PWM sono contrassegnati da una piccola onda a fianco del numero stesso del pin!

Questa "legenda" viene riportata anche nella parte del PCB in cui appare la sigla "digital". Chiarito questo aspetto, vediamo assieme come si compone il circuito per connettere il nostro servomotore ad Arduino:

Ecco come si collega un servomotore ad Arduino

Non servono altri componenti. Così come abbiamo visto nell'esempio del mio servomotore, anche Fritzing usa gli stessi colori. Il cavetto del segnale PWM, di colore giallo, l'ho connesso ad un pin in grado di generare un segnale di questo tipo: ovvero il numero 9.

Quello rosso, l'ho collegato direttamente al pin "3,3V" e infine quello nero al pin "GND".

Chiarito questo, scopriamo cosa dobbiamo fare lato codice per dargli vita.

Servo: la libreria che permette di usare al 100% Arduino e i servomotori

Arduino mette a disposizione nativamente su Arduino IDE la libreria che si chiama "Servo" e non "serve" nient'altro. [...]

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